جوشکاری سرد چیست؟

زمان مطالعه: 3 دقیقه

وقتی صحبت از جوشکاری می‌شود، اولین چیزی که به ذهن همه‌ی ما خطور می‎کند، استفاده از گرما است. گرم‌کردن فلزات تا نقطه‌ی ذوب و ترکیب‌شدن آن‌ها با یکدیگر، به عنوان مهم‌ترین تکنیک جوشکاری شناخته می‌شود. جوشکاری سرد، همان طور که از اسم آن پیداست، فرآیند اتصال دو فلز به یکدیگر، بدون استفاده از گرماست که در این مطلب می‌خواهیم در مورد آن صحبت کنیم.

فایل صوتی مطلب

جوشکاری سرد چیست؟

جوشکاری سرد، فرآیند جوشکاری در حالت جامد است که برای اتصال دو یا چند فلز به یکدیگر، نیاز به حرارت ندارد (یا به گرمای کمی نیاز دارد). در حقیقت، در این روش برای ایجاد جوش از فشار استفاده می‌شود. وقتی دو ماده به هم فشار داده می‌شوند، به طور کلی جوش نمی‌خورند، چرا که یک لایه‌ی اُکسید یا یک مانع نازک روی سطح مواد وجود دارد. این نوع جوشکاری برای اولین بار در دهه‌ی 1940 به عنوان یک پدیده شناخته شد.

جوشکاری سرد چگونه است؟

تقریباً همه‌ی فلزات در شرایط متعارف، نوعی لایه‎‌ی اُکسیدی روی‌ سطح خود دارند ( اگرچه ممکن است با چشم قابل مشاهده نباشد). این اکسیدهای فلزی، مانع از پرس‌شدن اتم‌های فلزیِ روی اجسام و اتصال دو فلز به یکدیگر می‌شوند. بنا بر این، زمانی که لایه‌ی اُکسیدی جدا شود، اتم‌های فلزی می‌توانند با اعمال فشار کافی به یکدیگر متصل شوند.

بعد از تمیز‌کردن سطح مورد نظر، هر دو ماده به صورت مکانیکی و با نیروی مناسب به یکدیگر فشار داده می‌شوند. مقدار فشار وارد‌شده، به ماده‎ی مورد نظر بستگی دارد؛ زیرا بعضی از مواد ممکن است فقط در فشارهای بالا جوش داده شوند. به صورت معمول، فلزات نرم، بهترین نوع فلزات برای جوشکاری سرد هستند.

فرآیند جوشکاری سرد بر خلاف جوشکاری گرم، به گرما نیاز ندارد. این نوع جوشکاری، نزدیک به یک قرن است که در صنعت استفاده شده و مزایای بسیاری در مقایسه با دیگر فرآیند‌های جوشکاری دارد.

مزایا و محدودیت‌های استفاده از جوشکاری سرد

جوشکاری سرد زمانی اتفاق می‌افتد که دو سطح، تحت فشار بوده و تمیز و عاری از هر نوع آلودگی باشند. همچنین سطح منظم و مسطح، باعث جوشکاری یکسان و یکنواخت می‌شود. بنا بر این، هر فلزی برای این نوع جوشکاری مناسب نیست و برای انجام این کار محدودیت‌هایی وجود دارد.

به طور کلی، همان طور که اشاره شد، فلزات نرم غیرآهنی، بهترین و مناسب‌ترین فلز برای جوش سرد هستند. بزرگترین عیب جوشکاری سرد این است که فلزات باید کاملاً تمیز و عاری از اُکسید باشند تا جوش مطلوبی ایجاد شود. انجام این کار سخت است و اجرای آن در پروژه‌هایی با حجم بالا می‌تواند پُرهزینه و دشوار هم باشد.

از مهم‌ترین مزایای این نوع جوشکاری این است که اتصالات پرچ‌شده کمتر است و درست بر خلاف جوشکاری گرم، در این فرآیند، تشعشعی منتشر نمی‌شود؛ بنا بر این به ماسک محافظ برای جوشکاری نیازی نیست.

کابردهای جوشکاری سرد

یکی از مهم‌ترین کاربردهای جوشکاری سرد، اتصال فلزات غیر همجنس به یکدیگر است. وقتی فلزات غیرهمجنس با هم ذوب می‌شوند، به خوبی متصل نمی‌شوند؛ که این مساله باعث ایجاد جوش‌های ضعیف یا جوش‌هایی ترک‌دار می‌شود. جوشکاری سرد فقط با اتکا به پیوندهای اتمیِ تشکیل‌شده به وسیله‌ی الکترون‌های آزاد، از این مشکل جلوگیری می‌کند.

اغلب صنایعی مانند هوافضا و خودرو‌سازی از جوشکاری سرد استفاده می‌کنند. همچنین برای اتصال مفتول‌ها به یکدیگر، اکثراً از جوشکاری سرد استفاده می‌شود.

چه فلزاتی را می‎‌توان به صورت سرد جوش داد؟

فلزاتی که معمولا جوش سرد داده می‌شوند، شامل موارد زیر هستند:

• فلز آلومینیوم
• فلز مس
• آلیاژهای برنج

فلزات حاوی کربن را نمی‌توان با استفاده از جوشکاری سرد، به دیگر فلزات جوش داد.

با توجه به مطالب گفته شده، با این که در جوشکاری سرد به ماسک و یا پوشش حفاظتی نیازی نیست، اما مهم‌ترین موضوع در این نوع جوشکاری این است که حداقل یکی از فلزات باید شکل‌پذیر باشند تا نتیجه‌ی کار به بهترین شکل ممکن ایجاد شود. بنا بر این می‌توان نتیجه گرفت که فلزات نرم، بهترین گزینه برای جوشکاری سرد هستند.